【題目】一質(zhì)量M=6kg的木板B靜止于光滑水平面上,物塊A質(zhì)量m=6kg,停在B的左端.質(zhì)量mo=1kg的小球用長(zhǎng)l=0.8m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)O上,將輕繩拉直至水平位置后,由靜止釋放小球,小球在最低點(diǎn)與A發(fā)生碰撞后反彈,反彈所能達(dá)到的最大高度h=0.2m,物塊與小球可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,A、B最終達(dá)到共同速度.求:
(1)與小球碰后瞬間A的速度vA;
(2)為保證A、B達(dá)到共同速度前A不滑離木板,木板B至少多長(zhǎng);
(3)從釋放小球到A、B達(dá)到共同速度,小球及A、B組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能.
【答案】(1)1m/s,方向水平向右(2)0.25m (3)4.5J.
【解析】
(1)對(duì)小球下落過(guò)程應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求出小球到達(dá)A時(shí)的速度,再由機(jī)械能守恒定律求得球反彈上升的初速度即球與A碰后的速度,再根據(jù)動(dòng)量守恒定律求得球與A碰撞后A的速度;
(2)A沒(méi)有滑離B,A、B共同運(yùn)動(dòng),由動(dòng)量守恒定律列方程求二者共同的速度,由摩擦力做功的特點(diǎn)即可求得木板的長(zhǎng)度;
(3)對(duì)小球以及A、B組成的系統(tǒng),由能量守恒列方程求損失的機(jī)械能.
(1)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度為v0,由機(jī)械能守恒定律:m0gl=,
代入數(shù)據(jù)解得:v0=4m/s.
設(shè)碰撞結(jié)束后小球的速度大小為v1,A的速度大小為v2,碰撞結(jié)束后小球反彈上升,由機(jī)械能守恒有:m0gh=
代入數(shù)據(jù)解得:v1=2m/s.
對(duì)小球與木塊A碰撞過(guò)程,設(shè)向右為正方向,由動(dòng)量守恒有:m0v0=-m0v1+mv2
將v0、v1結(jié)果代入得:v2=1m/s,方向水平向右;
(2)經(jīng)分析知,最后A沒(méi)有滑離B,A、B共同運(yùn)動(dòng),設(shè)共同運(yùn)動(dòng)速度為v3,對(duì)A、B系統(tǒng),設(shè)向右為正方向,由動(dòng)量守恒得:mv2=(m+M)v3,
解得:
此過(guò)程中損失的機(jī)械能等于摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的功,即:μmgL=
代入數(shù)據(jù)解得:L=0.25m
(3)從釋放小球到A、B達(dá)到共同速度,小球及A、B組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能:
△E=m0glm0gh
代入數(shù)據(jù)解得:△E=4.5J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)量為的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)額定輸出功率為P,當(dāng)它在平直的公路上以加速度由靜止開(kāi)始勻加速啟動(dòng)時(shí),其保持勻加速運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為,汽車(chē)運(yùn)動(dòng)中所受的阻力大小恒定,則( )
A. 若汽車(chē)在該平直的路面上從靜止開(kāi)始以加速度勻加速啟動(dòng),其保持勻加速運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為
B. 若汽車(chē)以加速度a由靜止開(kāi)始在該路面上勻加速啟動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為
C. 汽車(chē)保持功率P在該路面上運(yùn)動(dòng)可以達(dá)到的最大速度為
D. 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)中所受的阻力大小為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于磁場(chǎng),以下說(shuō)法正確的是
A. 電流在磁場(chǎng)中某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力作用,則該點(diǎn)的磁感強(qiáng)度一定為零
B. 磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感強(qiáng)度,由公式B=F/IL可知,它跟F、I、L都有關(guān)
C. 磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的方向垂直于該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向
D. 磁場(chǎng)中任一點(diǎn)的磁感強(qiáng)度等于磁通密度,即垂直磁感強(qiáng)度方向的單位面積的磁通量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】閱讀短文并回答下列問(wèn)題:光的全反射
一束激光從某種玻璃中射向空氣(如圖7所示),保持入射點(diǎn)不動(dòng),改變?nèi)肷浣?/span>(每次增加0.2°),當(dāng)入射角增大到引41.8°時(shí),折射光線消失,只存在入射光線與反射光線,這種現(xiàn)象叫做光的全反射,發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)的入射角叫做這種物質(zhì)的臨界角。當(dāng)入射角大于臨界角時(shí),只發(fā)生反射,不發(fā)生折射。
(1)上述玻璃的臨界角是_____.
(2)折射光線消失后反射光線的亮度會(huì)增強(qiáng),其原因是折射光消失后,入射光幾乎全部變?yōu)?/span>______.
(3)當(dāng)光從空氣射向玻璃,__________(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生光的全反射現(xiàn)象。
(4)一個(gè)三棱鏡由上述玻璃構(gòu)成,讓一束光垂直于玻璃三棱鏡的一個(gè)面射入(如圖8所示),請(qǐng)?jiān)趫D中完成這束入射光的光路圖_______。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn):在小車(chē)A的前端粘有橡皮泥,推動(dòng)小車(chē)A使之做勻速運(yùn)動(dòng),然后與原來(lái)靜止的前方的小車(chē)B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng),他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖所示,在小車(chē)A后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,長(zhǎng)木板右端下面墊放小木片用以平衡摩擦力.
(1)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖所示,并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距已標(biāo)在圖示上,A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),則應(yīng)選______段來(lái)計(jì)算A碰前速度,應(yīng)選______段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度以上兩空選填“AB”“BC”“CD”“DE”.
(2)已測(cè)得小車(chē)A的質(zhì)量,小車(chē)B的質(zhì)量,由以上測(cè)量結(jié)果可得:碰前總動(dòng)量______,碰后總動(dòng)量 _____結(jié)果保留三位有效數(shù)字
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),他的操作步驟是:
①擺好實(shí)驗(yàn)裝置如圖.
②將質(zhì)量為200 g的小車(chē)?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,并按住小車(chē).
③在質(zhì)量為10 g、30 g、50 g的三種鉤碼中,他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50 g的鉤碼掛在拉線P上.
④釋放小車(chē),打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,打出一條紙帶.
(1)在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出較為滿意的一條,經(jīng)測(cè)量、計(jì)算,得到如下數(shù)據(jù):
①第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.0 cm.
②打下第N點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度大小為1.00 m/s.
該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車(chē)所受的拉力,算出拉力對(duì)小車(chē)做的功為________J,小車(chē)動(dòng)能的增量為________J.(結(jié)果保留2為有效數(shù)字)
(2)此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果,他沒(méi)能得到“恒力對(duì)物體做的功,等于物體動(dòng)能的增量”,且誤差很大,顯然,在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素.請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程幫助分析一下,造成較大誤差的主要原因是(至少說(shuō)出一種可能):_________________________________________
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A. 牛頓提出萬(wàn)有引力定律,并利用扭秤實(shí)驗(yàn)巧妙地測(cè)出了萬(wàn)有引力常量
B. 太陽(yáng)系中,所有行星軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等
C. 開(kāi)普勒借助導(dǎo)師牛頓的豐富觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算并提出了開(kāi)普勒三大定律
D. 相同時(shí)間內(nèi),地球與太陽(yáng)的連線掃過(guò)的面積等于火星與太陽(yáng)的連線掃過(guò)的面積
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為.同時(shí)存在水平方向垂直電場(chǎng)方向向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.現(xiàn)有一帶電粒子質(zhì)量,帶電量為,它在豎直平面內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng).g=10m/s2.
(1)分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向和速度的大;
(2)當(dāng)帶電粒子運(yùn)動(dòng)到某一點(diǎn)A時(shí)突然撒去磁場(chǎng),求帶電粒子運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)在同一水平線上的B點(diǎn)所需的時(shí)間t.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑細(xì)管ABC,AB內(nèi)有一壓縮的輕質(zhì)彈簧,上方有一質(zhì)量m1=0.01kg的小球1;BC是半徑R=1m的四分之一圓弧細(xì)管,管口C的切線水平,并與長(zhǎng)度L=1m的粗糙直軌道CD平滑相接,小球與CD的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.3。現(xiàn)將彈簧插銷(xiāo)K拔出,球1從管口C水平射出,通過(guò)軌道CD后與球2發(fā)生彈性正碰。碰后,球2立即水平飛出,落在E點(diǎn)。球1剛返回管口C時(shí)恰好對(duì)管道無(wú)作用力,若球1最后也落在E點(diǎn)。(球1和球2可視為質(zhì)點(diǎn),g=10m/s2)求:
(1)碰后球1的速度、球2的速度
(2)球2的質(zhì)量
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